JP2006500816A

JP2006500816A - 伝送ネットワークにおける資源予約

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Publication number: JP2006500816A
Application number: JP2004537406A
Authority: JP
Inventors: クラウス、ペーター、マイ; シュテファン、マンゴールト; グイド、ヒールツ; ベルンハルト、バルケ; ボルフガング、ブッデ; スンギュン、チョイ
Original assignee: Koninklijke Philips Electronics NV
Current assignee: Koninklijke Philips NV
Priority date: 2002-09-20
Filing date: 2003-09-09
Publication date: 2006-01-05
Also published as: EP1543643A1; US20060036434A1; CN1682480A; AU2003263421A1; WO2004028062A1; TW200420051A

Abstract

本発明は同じ周波数帯域に共存する無線ネットワーク上で高信頼性通信を実現する。本発明によれば、別の伝送スキームに従って動作する送受信機は、ＩＥＥＥ８０２．１１フォーマットでフレームを送信する。このフレームは誤りを含む場合がある。ＩＥＥＥ８０２．１１方式局によってこのフレームを受信した後、この局はある期間に亘ってチャネルアクセスを延期する。

Description

本発明は、送受信機、無線ネットワーク、資源予約方法、および、伝送ネットワークにおいて資源予約を行う送受信機のコンピュータプログラムに関係する。

複数の送受信機を含むネットワークにおける高信頼性通信は、送受信機間の共存のための方法を必要とする。たとえば、無線ネットワーク上の高信頼性無線通信は、無線ネットワークが同じ周波数帯域で動作する場合に、異なる無線ネットワーク間の共存、または、同じタイプの無線ネットワーク間の共存のための方法を必要とする。このことは、無線資源予約スキームがサービス品質（ＱｏＳ）管理の目的のため活用される状況で特に当てはまる。殆どの利用可能な共存スキームは、異なる無線ネットワーク間でシグナリングを行う、何らかの、少なくとも基礎的な手段に依拠する。

標準的かつ典型的な無線ネットワーク、たとえば、Ｗ−ＣＨＡＭＢ、ＥＴＳＩＢＲＡＮＨｉｐｅｒ−ＬＡＮ／２、ＨｏｍｅＲＦ、ＤＥＣＴ、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ／ＩＥＥＥ８０２．１５、および、ＩＥＥＥ８０２．１１は、無認可の帯域での運用のため開発されている。一般に、これらの無線ネットワークは無線資源を共有する。このことは、それらの無線ネットワークのＱｏＳのサポートにしばしば問題があることの主要な理由である。無線ネットワークがＩＥＥＥ８０２．１１規格ネットワークと同じ場所に設置されている場合、この無線ネットワークの伝送は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格ネットワークに属する局の予測不可能なチャネルアクセスによる害を受ける場合がある。

すべてのタイプのＩＥＥＥ８０２．１１規格無線ネットワークに普及している基本的なＩＥＥＥ８０２．１１規格の媒体アクセス制御（ＭＡＣ）プロトコルは、搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ）に基づき、リスン・ビフォア・トーク（ｌｉｓｔｅｎ−ｂｅｆｏｒｅ−ｔａｌｋ）スキームとして動作する分散協調機能（ＤＣＦ）である。局は、無線チャネル上で他の伝送が進行中ではないことを検出した後にデータフレームを送信する。同じ場所に設置されたＩＥＥＥ８０２．１１規格以外のタイプのネットワークがその固有のアクセスプロトコルに従って短い期間に亘って無線チャネルをアイドル状態のままにしておくならば、ＩＥＥＥ８０２．１１方式局はフレーム送信を開始し、同じ場所に設置された当該無線ネットワークの予定されたフレーム送信を破棄するであろう。

本発明の目的は、第２のタイプの伝送ネットワークと同じ場所に設置された第１のタイプの伝送ネットワークにおけるデータ伝送を改良することである。

上記目的は、伝送資源予約のための第２のタイプであるヘッダ、プリアンブル、およびペイロードのうちの少なくとも一つを含むフレームを送信する手段を備える第１のタイプの送受信機である、本発明の典型的な実施形態による送受信機を用いて達成される。

本発明の請求項１に記載された送受信機の利点は、特に、送受信機がＩＥＥＥ８０２．１１方式局と同じ場所に設置されたときに明らかである。本発明の上記の典型的な実施形態による送受信機によって送信されたフレームの受信に応じて、同じ場所に設置されたＩＥＥＥ８０２．１１方式局は送信を延期する。

本発明のさらに典型的な実施形態は請求項２に記載される。請求項２に記載されるような本発明の典型的な実施形態は、送受信機が無線資源を効果的に予約すること可能にさせる点で有利である。このような無線資源予約は、第１のタイプの送受信機のデータ伝送レートを増大し、送信に失敗するデータフレームの量を最小限に抑える。

請求項３に記載されるような本発明の典型的な実施形態によれば、送信されたフレームの物理レイヤ（ＰＨＹ）ヘッダは誤りを含む。この誤りのあるＰＨＹヘッダが同じ位置に設置されたネットワークによって受信されると、この同じ位置に設置されたネットワークは、たとえば、伝送路または隠れ局の誤りを原因とする伝送誤りを想定し、設定された期間に亘って送信を延期する。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１方式局の場合、ＰＨＹヘッダの一部として（シグナル（ＳＩＧＮＡＬ）フィールドと呼ばれる）単一のパリティビットが存在する。この局によって受信されたＰＨＹヘッダ内で誤りが検出されたならば、誤り信号が受信局でＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤへ発行され、受信局は送信を延期する。

請求項４に記載されるような本発明の他の典型的な実施形態によれば、ＰＨＹヘッダは、フレームのペイロードの変調のため使用される変調スキームとは異なる変調スキームを示す。有利的には、同じ場所に設置された受信中のネットワークはペイロードを復調不可能であり、伝送路における誤りを想定し、送信を延期する。特に、同じ場所に設置されたＩＥＥＥ８０２．１１方式局の場合、ＰＨＹヘッダは正しく復号化される（またはＰＨＹヘッダの誤りは検出されない）。次に、受信局のＰＨＹレイヤにおいて、ペイロードを復調することが試みられる。受信されたＰＨＹヘッダ内で間違って示されたペイロードの変調スキームが原因となって、ペイロードは復調できない。この場合、誤り信号がＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤへ発行され、設定された期間に亘って、ＩＥＥＥ８０２．１１方式局の場合には、ＩＥＥＥ８０２．１１規格によると９４マイクロ秒である拡張インターフレーム（ＥＩＦＳ）と称される期間に亘って送信を停止する。

請求項５に記載されるような本発明のさらに別の典型的な実施形態によれば、送信されたフレームは、フレームのペイロード内に誤りを備える。同じ場所に設置されたネットワークにおいてこの誤りのあるフレームの受信に応じて、殆どの周知の伝送スキームで利用される誤り検出メカニズムがペイロード内の誤りを検出し、伝送路または隠れ局内の誤りを想定する。かくして、誤り検出メカニズムは送信を延期する。特に、同じ場所に設置されたＩＥＥＥ８０２．１１方式局の場合、フレーム内の誤りのあるペイロードの受信に応じて、フレームのペイロードを復調することが試みられるであろう。ペイロードの最後に、巡回冗長検査（ＣＲＣ−３２）に基づくフレーム検査シーケンス（ＦＣＳ）がある。ＦＣＳが誤りを識別する場合、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局は、送信された信号／フレームの受信の終了後に、ＥＩＦＳ時間間隔を延期する。

請求項６に記載されるような本発明のさらに別の典型的な実施形態によれば、送受信機は、伝送資源情報のためのフレームのヘッダ内で長さＬＥＮＧＴＨフィールド／レートＲＡＴＥフィールドを利用する。送受信機は同じ場所に設置された無線ネットワークの変調スキーム内で送信し、同じ場所に設置された伝送ネットワークはこのフレームを受信し、ヘッダのＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥフィールドに収容されている情報を解釈し、このネットワークの別の無線局の優先度が高いと想定するので、ヘッダのＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥフィールドに示されている期間の長さの間にあらゆる送信を抑制する。

本発明の典型的な実施形態によれば、上記の目的は、請求項７に記載された無線ネットワーク、請求項８に記載された伝送ネットワークにおける資源予約方法、および、請求項９に記載されたコンピュータプログラムを用いて解決される。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格ネットワークが別の伝送スキームを使用する別のネットワークと同じ場所に設置されている場合に、本発明の要旨は、この同じ場所に設置されている別のネットワークが、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局によって解釈できないＩＥＥＥ８０２．１１プロトコルに従ってデータフレームを送信することである。このようなデータフレームが受信されるとき、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局は、誤りのある伝送路または隠れ局を想定し、拡張インターフレームスペース（ＥＩＦＳ）と呼ばれる期間に亘ってあらゆる送信を延期する。このような誤りのあるフレームは、有効プリアンブルと、誤りのあるＰＨＹヘッダとを含むか、有効プリアンブルと、このフレーム内でペイロードを変調するため使用された変調スキームとは異なる変調スキームを示す有効ＰＨＹヘッダとを含むか、または、有効プリアンブルと有効ＰＨＹヘッダとを含むが、ペイロードに誤りがある。その他に、これらの同じ場所に設置された送信局は、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局に優先度の高い別のＩＥＥＥ８０２．１１方式局が存在することを認めさせるためにＰＨＹヘッダ内のＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥフィールドを使用する。

本発明の上記態様およびその他の態様は、以下に記載される実施形態によって明らかになり解明される。本発明の典型的な実施形態は添付図面を参照して次に説明される。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、ネットワークの物理（ＰＨＹ）レイヤと媒体アクセス制御（ＭＡＣ）レイヤのパラメータの仕様を定めている。ノード間のデータの伝送を実際に取り扱うＰＨＹレイヤは、この規格、または、その複数の拡張版のうちの一つに明記されている。

ＭＡＣレイヤは、共有媒体を使用する順序を維持する役割を担うプロトコルのセットである。ＩＥＥＥ８０２．１１規格は、衝突回避付きの搬送波感知多重アクセス（ＣＳＭＡ／ＣＡ）プロトコルを定める。このプロトコルでは、ノードが送信されるべきパケットを受信するとき、ノードは他のノードが送信中ではないことを保証するため、最初にチャネルをセンスして他のステーションが送信中かどうかを決定するリスン（ｌｉｓｔｅｎ）を行う。チャネルが空いているならば、ノードは次にパケットを送信する。

これは分散協調機能（ＤＣＦ）とも称される。ＣＳＭＡ／ＣＡは各局が他のユーザに関するリスンを実行することを要求する。無線チャネルのような伝送チャネルがアイドル状態であるならば、局は送信を行う。しかし、伝送チャネルが使用中であるならば、各局は伝送が止まるまで待機し、次にランダムバックオフ手順へ入る。これは、先行する送信の終了直後に、複数の局が伝送媒体を奪取することを防ぐ。これに関しては、図１を参照して、以下で詳述する。

図１はＩＥＥＥ８０２．１１で使用されるＣＳＭＡ／ＣＡバックオフアルゴリズムを詳しく説明するためのタイミングチャートである。図１の参照番号１は長時間に亘って発信局によって実行される送信を示す。図１の参照番号２は長時間に亘る着信局の送信を示し、参照番号３は長時間に亘るＩＥＥＥ８０２．１１規格ネットワークにおける別の局の振舞いを示す。図１から分かるように、２個の送信フレームの間に必要なスペースであるＤＩＦインターフレームスペース（ＤＩＦＳ）の後、発信局はデータフレームを送信する。このようなデータフレームは、プリアンブル、ＰＨＹヘッダ、および、ペイロードを含む。ＰＨＹヘッダは、フレームの持続期間、フレームのペイロードのため使用される変調スキームなどを示す情報を含む。プリアンブル、ヘッダおよびペイロードは図１に示されていない。発信局がデータフレームを送信した後、データフレームは着信局によって受信される。着信局がデータフレームの受信と復調に成功した後、受信局はアクノリッジフレーム（Ａｃｋ）を発信局へ返信する。データフレームの送信の完了とＡｃｋフレームの開始との間の期間は、ショートインターフレームスペース（ＳＩＦＳ）の１個分である。Ａｃｋフレームは、ＩＥＥＥ８０２．１１規格ネットワーク内の他の伝送情報よりも高い優先度を有する。高速アクノリッジは、アクノリッジフレームがＭＡＣレイヤで取り扱われることを必要とするので、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の顕著な特長の一つである。

発信局から着信局へのフレーム伝送と、ＳＩＦＳと、アクノリッジフレームＡｃｋの伝送の期間中、その他の局は伝送媒体またはチャネルへのアクセスを延期させられる。さらに、その他の局は、着信局から発信局へのアクノリッジフレームＡｃｋの送信の終了後、別のＤＣＦインタフェーススペース（ＤＩＦＳ）の間、伝送媒体またはチャネルへのアクセスを延期させられる。

衝突回避メカニズムの一部として、局は送信を開始する前にバックオフ手順を実行する。すなわち、局が伝送媒体またはチャネルのリスンを実行し、チャネルが一定時間ＤＩＦＳに亘ってアイドル状態であることを終了させたとき、その局は、その送信の開始が許可されるまで、付加的なランダム期間を待つことが必要である。付加的なランダム期間はコンテンションウィンドウから選択され、コンテンションウィンドウを等しい長さの部分に分割する明確に定義されたタイムスロットでカウントされる。このランダム期間が経過するのを待つ間に、局はタイムスロット毎にそのバックオフカウンタを減少させる。バックオフカウンタがゼロに達したときに、チャネルが依然として空いているならば、局は送信を許可される。途中でチャネルが使用中になった場合、局は、チャネルがＤＩＦＳに亘ってアイドル状態になるまで、使用状態の期間にバックオフカウンタの減少を中断する。たとえば、イーサネットで利用されているような衝突検出は、ＩＥＥＥ８０２．１１規格の送信の場合には使用できない。その理由は、局が送信中であるとき、その局は、その局の固有の信号がノードに到達する他の信号をかき消すので、システム内の送信している可能性のある他の局の信号を受けることができない。

パケットを送信するときには、送信ノードは、最初に、パケットの長さに関する情報を収容する短い送信準備完了（ＲＴＳ）を送出する。受信ノードがこのＲＴＳを受け取るならば、受信ノードは短い受信準備完了（ＣＴＳ）パケットで応答する。このやりとりの後、送信ノードはそのパケットを送信する。巡回冗長検査（ＣＲＣ）によって定められるように、パケットの受信に成功したとき、受信ノードはアクノリッジＡｃｋフレームを送信する。この往復のやりとりは、図２に示される「隠れノード」問題を回避するために必要である。

図２は「隠れノード」問題を詳細に説明するための概略図である。図２には、第１の無線送受信機Ａ５と、第２の送受信機Ｂ６と、第３の無線送受信機Ｃ７とが示されている。第１の送受信機５、第２の送受信機６および第３の送受信機７の受信可能範囲は、それぞれ、これらの送受信機の周りの円で示されている。図２から分かるように、無線送受信機Ａ５は無線送受信機Ｂ６と通信可能であり、無線送受信機Ｂ６は無線送受信機Ｃ７と通信可能である。しかし、無線送受信機Ａ５は無線送受信機Ｃ７と通信できない。したがって、たとえば、無線送受信機Ａ５はチャネルが空いていることを感知するとしても、無線送受信機Ｃ７は実際には無線受信機Ｂ６へ送信中かもしれない。上記のプロトコルは、無線送受信機Ａ５に無線送受信機Ｂ６が使用中であることを警告するので、無線送受信機Ａ５はフレームを送信する前に待機することが必要である。

ＩＥＥＥ８０２．１１規格に準拠して動作する局は、有効なプリアンブルを検出するが、完全なフレームの受信に成功することは不可能であり、隠れ局を想定し、ＩＥＥＥ８０２．１１規格に明確に定義されている拡張インターフレームスペース（ＥＩＦＳ）と称される長期間に亘ってチャネルアクセスを延期するように強制される。一例として、ＩＥＥＥ８０２．１１ａの場合、拡張インターフレームスペースは９４ミリ秒である。フレーム受信の失敗には主に二通りのケースがある。第１のケースはＰＨＹレイヤの故障であり、第２のケースはＭＡＣレイヤの故障である。

以下では、ＰＨＹレイヤの故障のケースを詳細に説明する。

有効プリアンブルを検出した後、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局のＰＨＹレイヤは、フレームの持続期間、フレームのペイロードのため使用される変調スキームなどを示すＰＨＹレイヤの復号化を試みる。典型的に、誤り訂正メカニズムがＰＨＹヘッダの一部として設けられる。たとえば、ＩＥＥＥ８０２．１１ａ規格のＰＨＹの場合、単一のパリティビットがＰＨＹレイヤとして存在し、これはシグナルＳＩＧＮＡＬフィールドと称される。誤りがＰＨＹレイヤ内のＰＨＹヘッダで検出されるならば、誤り信号が受信局のＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤへ発行される。次に、ＭＡＣレイヤは隠れ局を想定し、ＥＩＦＳに亘ってチャネルアクセスを延期する。

ＰＨＹレイヤにおいて考えられる別の故障の状況は、ＰＨＹレイヤが正しく復号化された（または、ＰＨＹヘッダが検出されなかった）ときである。このケースでさえ、受信局のＰＨＹレイヤが依然として誤り信号をＭＡＣへ通知する一つの可能性がある。これが起こるのは、ＰＨＹレイヤがフレームのペイロードのため使用された（ＰＨＹヘッダ内に示された）変調スキームを復調できないときである。

次に、ＭＡＣレイヤの故障のケースを詳細に説明する。

ＰＨＹヘッダに（検出された）誤りが存在しないとき、受信局のＰＨＹはフレームのペイロードの復調を試み、ペイロードをＭＡＣレイヤへ供給する。通常、ペイロードの最後に、巡回冗長検査（ＣＲＣ−３２）に基づくフレーム検査シーケンス（ＦＣＳ）が行われる。誤りのあるフレーム受信の殆どは、ＰＨＹヘッダ誤り検出を正しく通過させることがあり、通常はＦＣＳ検査によって検出される。しかし、ペイロード内の誤りがＦＣＳを用いて検出された場合、ＭＡＣレイヤは隠れ局を想定し、ＥＩＦＳに亘ってチャネルアクセス（伝送媒体へのアクセス）を延期する。

したがって、ＰＨＹヘッダおよび／またはペイロードに誤りが含まれる場合、対応したＩＥＥＥ８０２．１１方式局はチャネルアクセスを延期させることが分かる。

図３は、少なくとも２台の送受信機１０および１１を具備する本発明によるネットワークの典型的な実施形態を表す。送受信機１１はＩＥＥＥ８０２．１１方式局であり、一方、送受信機１０は、Ｗ−ＣＨＡＭＢ伝送スキーム、ＥＴＳＩＢＲＡＮＨｉｐｅｒ−ＬＡＮ／２伝送スキーム、ＨｏｍｅＲＦ伝送スキーム、ＤＥＣＴ伝送スキーム、および／または、Ｂｌｕｅｔｏｏｔｈ／ＩＥＥＥ８０２．１５伝送スキーム、または、類似した伝送スキームを利用する送受信機または局である。図３における送受信機１０は、ヘッダ、プリアンブル、および、ペイロードのうちの少なくとも一つがＩＥＥＥ８０２．１１伝送スキームであるフレームを送信する手段をさらに具備する。簡単に説明すると、送受信機１０がデータ伝送を実行するとき、送受信機１０はその固有の伝送スキームで動作する。送受信機１０が伝送チャネルを予約しようとするとき、送受信機１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１伝送スキームで動作する。

送受信機１０がＩＥＥＥ８０２．１１伝送スキームで動作するとき、ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２は、ＩＥＥＥ８０２．１１フォーマットで送信されるフレームに誤りを挿入する。ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２がＩＥＥＥ８０２．１１フレームに誤りを挿入する方法には３通りの選択肢がある。

第１の選択肢：ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２は、ＰＨＹヘッダに誤りがあるＩＥＥＥ８０２．１１フレームで有効プリアンブルを送信する。次に、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局は、ＰＨＹヘッダの復号化を試みる。次に、ＰＨＹレイヤの誤り検出、一般には、ＳＩＧＮＡＬフィールド内の単一のパリティビット誤り検出メカニズムが誤りを検出する。誤りが受信局のＰＨＹヘッダで検出されるならば、誤り信号が受信局のＰＨＹレイヤからＭＡＣレイヤへ発行され、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局は、信号／フレームの受信終了後、ＥＩＦＳの期間に亘って遅らせられる。

第２の選択肢：ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２は、有効プリアンブルを、有効ＰＨＹヘッダ、有効ペイロードと共にＩＥＥＥ８０２．１１フレームで送信するが、ＰＨＹヘッダ内に示された変調スキームはペイロード内のデータが変調されたときに使用された変調スキームと一致しない。次に、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局において、ＰＨＹヘッダが正しく復号化される。しかし、ＰＨＹレイヤは、ＰＨＹヘッダ内に示された変調スキームに従ってペイロードを復調することができない。次に、ＰＨＹレイヤは誤り信号をＭＡＣレイヤへ発行し、ＭＡＣレイヤはこの場合も隠れ局を想定し、フレームの受信終了後、ＥＩＦＳの期間に亘ってチャネルアクセスを延期する。

第３の選択肢：ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２は、有効プリアンブルおよび有効ＰＨＹヘッダをペイロードと共に送信する。しかし、ペイロードには誤りが含まれる。このようなフレームがＩＥＥＥ８０２．１１方式局によって受信されるならば、ＰＨＹヘッダ内で誤りが検出されない。ＰＨＹレイヤはフレームのペイロードを復調し、ペイロードをＭＡＣレイヤへ供給する。フレーム検査シーケンス（ＦＣＳ）は、巡回冗長検査（ＣＲＣ−３２）に基づいて、ＭＡＣレイヤで実行され、ペイロード内の誤りを検出し、隠れ局を想定する。次に、受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局は、ＥＩＦＳの期間に亘ってチャネルアクセスを延期する。

以上の他に、ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２は、長さおよびレート情報を含むＰＨＹヘッダの長さおよびレート情報を利用するように適合させられる。ＩＥＥＥ８０２．１１方式局においてこのようなフレームを受信した後、この局は、たとえＰＨＹヘッダの受信後に伝送路上に信号が存在しないとしても、ＰＨＹヘッダ内にあるＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥによって決まる期間中、休止状態を維持する。このようにして、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のＰＨＹヘッダ内のＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥフィールドを設定することにより、ヘッダまたはプリアンブルを送信する手段１２は、他の局がチャネルにアクセスすることを設定された期間に亘って遅延させるので、チャネルまたは伝送媒体の予約に成功する。

換言すると、送受信機１０がＩＥＥＥ８０２．１１規格とは異なる無線伝送スキームおよびフレームフォーマットを使用し、ＩＥＥＥ８０２．１１規格と同じプリアンブルおよびＰＨＹヘッダを使用するならば、ＩＥＥＥ８０２．１１方式局は、ＰＨＹヘッダの後に続くデータフレームを解釈することができない。その結果として、ＰＨＹは、他のネットワークのプリアンブルのそれぞれの検出後に、すべての受信側ＩＥＥＥ８０２．１１方式局のＥＩＦＳに定期的に設定される。

本発明によれば、送受信機１０は、ＥＩＦＳ期間中にＰＨＹヘッダ内の別のプリアンブルを送信することにより、次に、この別のプリアンブルが他のＥＩＦＳ期間に亘っても同じようにＩＥＥＥ８０２．１１方式局のＮＡＶを設定し、拡張された期間に亘って媒体を予約することも可能である。すなわち、ＩＥＥＥ８０２．１１規格のプリアンブルおよびＰＨＹヘッダを含むフレームを送信することにより、チャネルアイドル状態にＥＩＦＳ期間よりも長い時間的なギャップがない限り、送受信機１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１方式局のコンテンションが全くない状態で伝送媒体またはチャネルを占有し続けることが可能である。

効率的なスペクトル利用のために、送受信機１０は、無線資源予約および優先度アクセスのためだけではなく、その固有の姉妹局、すなわち、その固有のネットワークの同期のためにもプリアンブルを使用する。代替的に、または、付加的に、送受信機１０による無線資源予約は、ＩＥＥＥ８０２．１１方式局が長時間に亘ってチャネルアクセスを延期するように、ＰＨＹヘッダ内のＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥフィールドを設定することによっても実行される。ＩＥＥＥ８０２．１１規格のプリアンブル、および、フレーム長さ／レートを有するＰＨＹヘッダを含むフレームを送信することにより、優先度アクセスのために必要な長さをカバーする。

図４は、図３に示されているような伝送ネットワークにおいて、図３の送受信機１０において実行される資源予約方法の典型的な実施形態を表す。ステップＳ１で開始した後、この方法はステップＳ２へ進み、資源予約は必要であるかどうかが判定される。ステップＳ２において資源予約は必要であることが判定された場合、この方法はステップＳ３へ進み、送受信機１０は、ＩＥＥＥ８０２．１１フォーマットであるヘッダ、プリアンブル、および、ペイロードのうちの少なくとも一つを含むフレームを送信する。既に説明した如く、フレームは、選択肢１−３を参照して詳述したような誤りを含み、また、ヘッダのＬＥＮＧＴＨ／ＲＡＴＥフィールドには対応する設定値を含む。次に、この方法はステップ４へ進み、そこで終了する。

ステップＳ２において資源予約は必要でないことが判定された場合、この方法はそのままステップＳ４へ進み、そこで終了する。

本発明は、同じ周波数帯域で動作する異なる無線ネットワークが共存する場合でも、たとえば、無線ネットワーク上の高信頼性無線通信を提供する。有利的には、本発明によれば、非常に効果的なサービス品質（ＱｏＳ）管理を実行することが可能である。

ＩＥＥＥ８０２．１１方式局の搬送波感知多重アクセス／衝突回避（ＣＳＭＡ／ＣＡ）アルゴリズムを説明するタイミングチャートである。ＩＥＥＥ８０２．１１方式局の「隠れノード」問題を詳しく説明するための概略図である。本発明の典型的な実施形態による送受信機および無線ネットワークの典型的な実施形態を表す図である。図３に示された送受信機で実行されるような資源予約方法のフローチャートである。

符号の説明

５Ａ第１の無線送受信機
Ｂ６第２の送受信機
Ｃ７第３の無線送受信機
１０、１１送受信機
１２ヘッダまたはプリアンブル送信手段

Claims

伝送資源の予約のための第２のタイプであるヘッダ、プリアンブル、およびペイロードのうちの少なくとも一つを含むフレームを送信する手段を備える、第１のタイプの送受信機。
前記第１のタイプがＷ−ＣＨＡＭＢ、ＥＴＳＩＢＲＡＮＨｉｐｅｒ−ＬＡＮ／２、ＨｏｍｅＲＦ、ＤＥＣＴ、およびＢｌｕｅｔｏｏｔｈ／ＩＥＥＥ８０２．１５よりなる群から選択され、前記第２のタイプがＩＥＥＥ８０２．１１である、請求項１に記載の送受信機。
前記ヘッダまたは前記プリアンブルを送信する手段は、前記第２のタイプのプリアンブルおよびヘッダを備えた前記フレームを送信し、前記第２のタイプの前記ヘッダに誤りがあり、前記第２のタイプの前記ヘッダが前記誤りを含む前記ヘッダを受信する前記第２のタイプの別の送受信機に受信誤りを引き起こすように適合する、請求項１に記載の送受信機。
前記ヘッダまたは前記プリアンブルを送信する手段は、前記第２のタイプのプリアンブルおよびヘッダを備えた前記フレームを送信し、前記ヘッダに示された第１の変調または符号化スキームが前記フレームのペイロードの変調のため使用される第２の変調または符号化スキームと一致せず、前記フレームが前記フレームを受信する前記第２のタイプの別の送受信機に受信誤りを引き起こすように適合する、請求項１に記載の送受信機。
前記ヘッダまたは前記プリアンブルを送信する手段は、前記第２のタイプのプリアンブルおよびヘッダを備えた前記フレームを送信し、前記フレームのペイロードに誤りがあり、前記フレームのペイロードが前記フレームを受信する前記第２のタイプの別の送受信機に受信誤りを引き起こすように適合する、請求項１に記載の送受信機。
前記ヘッダまたは前記プリアンブルを送信する手段は、前記第２のタイプのプリアンブルおよびヘッダを備えた前記フレームを送信し、前記ヘッダ内の長さ／レートフィールドが伝送資源の予約のため調整され、前記フレームを受信する前記第２のタイプの別の送受信機が前記ヘッダ内の前記長さ／レートフィールドに示された時間に亘って送信を延期するように適合する、請求項１に記載の送受信機。
伝送資源の予約のための第２のタイプであるヘッダ、プリアンブル、およびペイロードのうちの少なくとも一つを含むフレームを送信する手段を備える、第１のタイプの送受信機を有する無線ネットワーク。
伝送ネットワークにおける資源予約方法であって、
前記伝送ネットワークが、第１の伝送プロトコルのデータ送信に適合した第１の送受信機と、第２の伝送プロトコルのデータ送受信に適合した第２の送受信機とを備え、
前記第２の伝送プロトコルがプリアンブル、ヘッダおよびペイロードのうちの少なくとも一つと共にフレームが使用される伝送プロトコルであり、
前記第２の伝送プロトコルで前記プリアンブル、前記ヘッダおよび前記ペイロードのうちの少なくとも一つを含むフレームを前記第１の送受信機を用いて送信するステップを有する、
資源予約方法。
伝送ネットワークにおいて資源を予約する第１の送受信機のためのコンピュータプログラムであって、
前記第１の送受信機が請求項１に記載の送受信機であり、
前記伝送ネットワークが、第１の伝送プロトコルのデータ送信に適合した前記第１の送受信機と、第２の伝送プロトコルのデータ送受信に適合した第２の送受信機とを備え、
前記第２の伝送プロトコルがプリアンブル、ヘッダおよびペイロードのうちの少なくとも一つと共にフレームが使用される伝送プロトコルであり、
前記第１の送受信機によって実行されるときに、前記第１の送受信機に、前記第２の伝送プロトコルで前記プリアンブル、前記ヘッダおよび前記ペイロードのうちの少なくとも一つを含むフレームを送信するステップを実行させるような命令を含む、
コンピュータプログラム。